La naturaleza física y composición de los contaminantes químicos atmosféricos es muy variada. Además de por su origen natural o antropogénico, los contaminantes se clasifican en primarios y secundarios. Los primarios son sustancias vertidas directamente a la atmósfera, entre los que se encuentran los aerosoles o partículas, los óxidos de azufre, los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbono y los hidrocarburos. Los contaminantes secundarios son sustancias que se producen como consecuencia de las transformaciones, reacciones químicas y fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en el seno de la atmósfera.

 

Óxidos de azufre (SOx): Se forman por la combustión de cualquier sustancia que contenga azufre, como el carbón o el petróleo, generando dióxido de azufre (SO2) como contaminante primario. El trióxido de azufre (SO3) se forma en la atmósfera, como contaminante secundario, por la acción fotoquímica sobre el anhídrido sulfuroso, así como el ácido sulfúrico (H2SO4) que se produce por la oxidación catalítica de los óxidos de azufre en las gotas de agua de lluvia. Se estima que en el hemisferio norte más del 90% de la producción de óxidos de azufre es de origen antropogénico.

 

Óxidos de nitrógeno (NOx): La mayor parte de las emisiones antrópicas de óxidos de nitrógeno se producen en forma de óxido nítrico (NO), como contaminante primario en los procesos de combustión de combustibles fósiles como petróleo, carbón o gas natural. La oxidación posterior del NO da lugar al dióxido de nitrógeno (NO2) y posteriormente al ácido nítrico (HNO3), como contaminantes secundarios.

 

Monóxido de carbono (CO): El monóxido de carbono (CO) es el contaminante más abundante en la capa inferior de la atmósfera, y su origen antropogénico es debido a la combustión incompleta de materias orgánicas (gas, carbón, madera, etc.), en especial los carburantes de los automóviles. Al oxidarse en la atmósfera genera dióxido de carbono (CO2).

 

Partículas o aerosoles: Como partículas se engloban tanto diminutos fragmentos sólidos como gotas de líquido de pequeño tamaño, que pueden tener composición química diversa. Este grupo incluye las partículas sedimentables y en suspensión, y los humos. Alrededor de un 80% de las partículas presentes en la atmósfera tienen origen natural (aerosoles marinos, arrastre de polvo por el viento, erupciones, incendios, polen, etc.). Las fuentes antropogénicas más importantes son los procesos de combustión y las pérdidas en procesos extractivos e industriales (minería, canteras, fábricas de cemento, tratamientos de residuos, etc.). También es importante cuantitativamente la formación de aerosoles secundarios a partir de contaminantes gaseosos primarios.

 

Compuestos orgánicos volátiles (COV): Forman parte de este grupo todos aquellos hidrocarburos que se presentan en estado gaseoso a temperatura ambiente normal o que son muy volátiles a dicha temperatura. Tienen un origen tanto natural como antropogénico (debido a la evaporación de disolventes orgánicos, a la quema de combustibles, al transporte, etc.). Se caracterizan por participar en reacciones químicas en la atmósfera generando otros contaminantes, como el ozono.

 

Ozono (O3): El ozono es un contaminante secundario. Se denominan “precursores del ozono troposférico” a las sustancias que intervienen en la formación de ozono en la parte más baja de la atmósfera, siendo las principales los óxidos de nitrógeno (NOx), los compuestos orgánicos volátiles (COV) y el monóxido de carbono (CO).

 

Compuestos halogenados: Entre los de mayor incidencia sobre la calidad del aire se encuentran los compuestos de flúor, los de cloro y los freones. Los compuestos de flúor son emitidos principalmente por las industrias de la cerámica, de aluminio y de vidrio. Los compuestos de cloro son emitidos principalmente por la industria petroquímica. Destacan en este grupo los clorofluorocarbonos (CFC), gases de los que no existen fuentes naturales, hasta hace poco muy utilizados en la industria de fabricación de espumas y aislantes, como fluidos refrigerantes y como propelentes en aerosoles.

 

Metales pesados: Los metales pesados son elementos químicos que generalmente se hallan presentes en la atmósfera en muy bajas concentraciones por lo que su origen procede en su gran mayoría de fuentes antrópicas. Las emisiones de metales pesados se originan fundamentalmente en grandes instalaciones de combustión, industria de calcinación y síntesis de minerales metálicos, fundiciones, acerías y otras instalaciones metalúrgicas, industria de producción de cemento y vidrio e instalaciones de incineración de residuos urbanos y sanitarios. Una de las características más peligrosas de los metales tóxicos en el ambiente es que no son degradados, ni química ni biológicamente, por la naturaleza. Entre los metales tóxicos más importantes por sus efectos sobre la salud del ser humano están el mercurio (Hg) y el plomo (Pb), aunque también se encuentran en la atmósfera otros metales como cadmio, níquel, cobre, cromo o arsénico.

 

Dioxinas: Se trata de compuestos químicos generados a partir de procesos de combustión de productos en cuya composición participa el cloro, especialmente en procesos en que tiene lugar una combustión incompleta. En los países industrializados, los principales emisores son actualmente los incineradores sanitarios y de basuras, pero también se utilizan en el blanqueado de papel con cloro, o en diferentes biocidas. El término se aplica indistintamente a los policlorodibenzofuranos (PCDF) y las policlorodibenzodioxinas (PCDD).